KR102339275B1 - 레이저 광원 제조용 잉크 및 제조된 프린트 레이저 광원 및 레이저 디스플레이 - Google Patents

레이저 광원 제조용 잉크 및 제조된 프린트 레이저 광원 및 레이저 디스플레이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 광원 제조용 잉크 및 제조된 프린트 레이저 광원과 레이저 디스플레이를 개시했으며, 상기 프린트 레이저 광원과 레이저 디스플레이는 모두 상기 잉크를 포함하고, 상기 잉크는 잉크젯 인쇄에 의해 특정 단위의 레이저 광원을 제조하고, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함한다. 본 발명에 의해 제공되는 기술방안을 통해 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조가 현실화되었고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 기타 관련 제품의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 광원 모듈의 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 디스플레이 기술에서 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다. 또한, 전압구동 레이저 디스플레이를 실현함으로써, 디스플레이 부피를 줄임과 동시에 보다 나은 디스플레이 효과를 실현하는데 유리하다.

Description

레이저 광원 제조용 잉크 및 제조된 프린트 레이저 광원 및 레이저 디스플레이{AN INK FOR PRODUCING A LASER SOURCE, AND A PRINTING LASER SOURCE AND LASER DISPLAY PREPARED THEROF}
본 발명은 레이저 분야에 관한 것으로, 특히 레이저 광원 제조용 잉크 및 제조된 프린트 레이저 광원 및 레이저 디스플레이에 관한 것이다.
레이저 디스플레이 및 레이저 광원 분야에서, 종래의 레이저 디스플레이 기술은 레이저의 강력한 간섭성(coherence)의 간섭효과로 인해 레이저 스페클(Laser Speckle)이 유발되어 디스플레이 품질을 심각하게 저하시키므로 진동 스크린 등 수단으로 스페클을 제거해야만 한다. 다른 한편으로, 종래 기술에는 레이저 디스플레이 핵심 부품인 레이저 패널을 신속하고, 대량으로 제조함과 동시에 상기 패널의 각 지점에서 모두 다른 색상의 레이저를 방출할 수 있게 하는 기술이 부족하다. 동시에, 종래 기술에는 레이저 어레이 장치를 신속하고 대량으로 제조함과 동시에 상기 레이저 어레이 장치의 각 지점에서 모두 다른 색상의 레이저를 방출할 수 있게 하는 기술도 부족하다. 또한, 종래 기술의 레이저 디스플레이는 부피가 크고 구동이 복잡하다.
중국특허공개공보 105225644(2016.01.06.) 중국특허공개공보 104619794(2015.05.13.) 중국특허공개공보 101353472(2009.01.28.) 중국특허공개공보 102566214(2012.07.11.)
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 잉크젯 인쇄에 의해 제조된 레이저 패널을 제공함으로써, 저렴하고 공업적인 레이저 패널의 제조를 실현했고, 또한 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
본 발명은 다음과 같은 기술방안을 통해 실현된다:
레이저 패널에 있어서, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 펨초토 레이저에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다.
바람직하게는, 상기 레이저 패널은 직류 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다.
바람직하게는, 상기 레이저 패널이 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원 중 각 광원은 모두 밀리미터 단위이거나, 마이크로미터 단위 또는 더 작은 단위이다.
바람직하게는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 적색, 녹색 및 청색인 RGB 3개 색상의 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄 잉크는 발광염료 및 호스트 물질을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄는 하나 이상의 프린트 헤드를 사용하여 진행되며, 상기 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄한다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
또한, 본 발명은 새로운 레이저 어레이 장치를 제공한다. 상기 레이저 어레이 장치는 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭이 거의 발생하지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거한다.
본 발명은 다음과 같은 기술방안을 통해 실현된다:
레이저 어레이 장치에 있어서, 상기 레이저 어레이 장치는 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 펨초토 레이저에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 레이저 어레이 장치는 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 레이저 어레이 장치가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원 중 각 광원은 모두 밀리미터 단위이거나, 마이크로미터 단위 또는 더 작은 단위이다.
바람직하게는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 적색, 녹색 및 청색인 RGB 3개 색상의 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄 잉크는 발광염료 및 호스트 물질을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄는 하나 이상의 프린트 헤드를 사용하여 진행되며, 상기 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄한다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
또한, 본 발명은 상술한 어느 한 항에 따른 레이저 어레이 장치를 포함하는 레이저 프로젝터를 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 어느 한 항에 따른 레이저 어레이 장치를 포함하는 레이저 필름을 제공한다.
또한, 본 발명은 레이저 디스플레이를 제공하며, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 디스플레이의 제조에 새로운 기술방안을 제공하고, 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈은 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있도록 하여, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거한다.
본 발명은 다음과 같은 실시방안을 통해 실현된다:
레이저 디스플레이에 있어서, 상기 레이저 디스플레이는 레이저 패널을 포함하고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 펨초토 레이저에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다.
바람직하게는, 상기 레이저 디스플레이는 직류 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다.
바람직하게는, 상기 레이저 디스플레이가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원 중 각 광원은 모두 밀리미터 단위이거나, 마이크로미터 단위 또는 더 작은 단위이다.
바람직하게는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 적색, 녹색 및 청색인 RGB 3개 색상의 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄 잉크는 발광염료 및 호스트 물질을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄는 하나 이상의 프린트 헤드를 사용하여 진행되며, 상기 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄한다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
또한, 본 발명은 전압구동 레이저 디스플레이를 제공하며, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 디스플레이의 제조에 새로운 기술방안을 제공하고, 또한 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈은 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있도록 하여, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거한다.
본 발명은 다음과 같은 기술방안을 통해 실현된다:
전압구동 레이저 디스플레이에 있어서, 상기 레이저 디스플레이는 레이저 패널을 포함하고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조되고, 직류 전압 또는 펄스 전압의 작용에 의해 여기될 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 직류 전압은 약 3V이다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원 중의 각 광원은 상응한 구동부에 의해 독립적으로 제어된다.
바람직하게는, 상기 레이저 디스플레이가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
바람직하게는, 상기 복수의 광원 중의 각 광원은 모두 밀리미터 단위이거나, 마이크로미터 단위 또는 더 작은 단위이다.
바람직하게는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 적색, 녹색 및 청색인 RGB 3개 색상의 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄 잉크는 발광염료 및 호스트 물질을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄는 하나 이상의 프린트 헤드를 사용하여 진행되며, 상기 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄한다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
또한, 본 발명은 레이저 광원 제조용 잉크를 제공함으로써 잉크젯 인쇄로 제조된 레이저 광원이 현실화되었고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 기타 관련 제품의 제조에 새로운 기술방안을 제공한다.
레이저 광원 제조용 잉크에 있어서, 상기 잉크는 잉크젯 인쇄에 사용되어 레이저 광원을 제조하고, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함한다.
바람직하게는, 상기 발광염료는 빛에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료, 전계에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원은 RGB 3종 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 발광염료는, 올리고머스티렌계 청색광 염료, 쿠마린계 녹색광 염료, 로다민 계열 염료, 헤미시아닌계 적색광 염료 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들면 쿠마린153, 또는 쿠마린6, 또는 로다민6G 염료이다.
바람직하게는, 발광염료는 스틸벤(stilbene), 플루오레세인나트륨(fluorescein Sodium) 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이며, 보다 바람직하게는 3가지 레이저 염료의 혼합물이다.
바람직하게는, 상기 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물을 용매로서 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 다음 배합방법 중의 어느 하나를 사용한다: 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4이고 바람직하게는 1:2이다.
바람직하게는, 상기 잉크는,
(1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중의 어느 하나를 사용한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 단위는 밀리미터급, 미크론급 또는 더 작은 단위 중의 어느 하나를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제조된 레이저 광원은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 구성할 수 있고, 각 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈 중 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 잉크는 액상의 중합체 프리폴리머를 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 열 경화 에폭시 수지, NOA계열 광 경화 접착제 중의 어느 하나를 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 기판에 다수의 레이저 광원을 순차적으로 인쇄하거나 일괄적으로 인쇄하기 위한 하나 이상의 프린트 헤드를 포함하고, 상기 인쇄에 사용되는 잉크는 본 발명의 상술한 잉크로부터 선택되는 레이저 광원을 인쇄하는 프린트 헤드 모듈을 제공한다. 구체적으로, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 구성하고, 각 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈 중 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 단위는 밀리미터급, 미크론급 또는 더 작다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드에 인가되는 전압은 인쇄과정에서 잉크 방울의 크기를 조절하도록 제어될 수 있다.
바람직하게는, 상기 잉크 중의 발광염료는 빛에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료, 전계에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크 중의 발광염료는 올리고머스티렌계 청색광 염료, 쿠마린계 녹색광 염료, 로다민 계열 염료, 헤미시아닌계 적색광 염료 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들면 쿠마린153, 또는 쿠마린6, 또는 로다민6G 염료이다.
바람직하게는, 상기 잉크 중의 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물을 용매로 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 다음 배합방법 중의 어느 하나를 사용한다: 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4이고 바람직하게는 1:2이다.
보다 바람직하게는, 상기 잉크는,
(1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중의 어느 하나를 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 액상의 중합체 프리폴리머를 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 열 경화 에폭시 수지, NOA계열 광 경화 접착제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원은 RGB 3원색 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 간격은 그 직경의 약 2.5-4배이다.
바람직하게는, 각 그룹의 RGB 3원색 광원의 경우, 상기 3원색 광원의 직경은 거의 동일하며, 각각 정삼각형의 3개의 꼭지점에 위치하고, 상기 정삼각형의 변의 길이는 직경의 10%-30%를 초과한다.
본 발명은 프린트 헤드 모듈과 잉크 카트리지, 기판을 포함하고, 상기 프린트 헤드 모듈은 상기 기판 상에 각 레이저 광원을 잉크젯 인쇄하고, 상기 잉크 카트리지는 잉크를 저장하고, 상기 잉크는 본 발명의 상술한 잉크로부터 선택되는 레이저 광원을 인쇄하는 시스템을 더 제공한다. 구체적으로, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함한다.
바람직하게는, 상기 시스템은 세정된 기판 상에 레이저 광원의 위치에 대응하는 격자 패턴을 제조하기 위한 격자 제조 모듈을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 시스템은 각 레이저 광원을 인쇄한 후에 상기 레이저 광원을 경화시키기 위한 경화모듈을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 단위는 밀리미터급, 미크론급 또는 더 작다.
바람직하게는, 상기 잉크 중의 발광염료는 빛에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료 또는 전계에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료를 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크 중의 발광염료는 올리고머스티렌계 청색광 염료, 쿠마린계 녹색광 염료, 로다민 계열 염료, 헤미시아닌계 적색광 염료를 포함한다. 예를 들면 쿠마린153, 또는 쿠마린6, 또는 로다민6G 염료이다.
바람직하게는, 상기 잉크 중의 발광염료는 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이고, 보다 바람직하게는 3가지 레이저 염료의 혼합물이다.
바람직하게는, 상기 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물을 용매로 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 다음 배합방법 중의 어느 하나를 사용한다: 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4이고 바람직하게는 1:2이다.
바람직하게는, 상기 잉크는,
(1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중의 어느 하나를 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 액상의 중합체 프리폴리머를 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 열 경화 에폭시 수지, NOA계열 광 경화 접착제를 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원은 RGB 3원색 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 인쇄된 레이저 광원은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 구성할 수 있고, 각 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈 중 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 프린트 헤드 모듈은 다수의 레이저 광원을 순차적으로 인쇄하거나 일괄적으로 인쇄하기 위한 하나 이상의 프린트 헤드를 포함하고 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 간격은 그 직경의 약 2.5-4배이다.
바람직하게는, 상기 가열 과정에서의 온도 및 시간은 잉크의 고유 특성에 의해 결정된다.
바람직하게는, 각 그룹의 RGB 3원색 광원의 경우, 상기 3원색 광원의 직경은 거의 동일하며, 각각 정삼각형의 3개의 꼭지점에 위치하고, 상기 정삼각형의 변의 길이는 직경의 10%-30%를 초과한다.
본 발명은,
전처리된 기판을 본 발명의 상술한 잉크를 사용한 잉크젯 인쇄기의 작업 영역에 배치하는 단계(S100), 구체적으로 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함함;
상기 잉크를 이용하여, 상기 기판에 각 레이저 광원을 인쇄하는 단계(S200);를 포함하는 레이저 광원을 인쇄하는 방법을 더 제공한다.
바람직하게는, 상기 전처리는 세정된 기판 상에 레이저 광원의 위치에 대응하는 격자 패턴을 제조하는 단계(S101)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은 각 레이저 광원을 인쇄한 후에 상기 레이저 광원을 경화시키는 단계(S300)를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 단위는 밀리미터급, 미크론급 또는 더 작다.
바람직하게는, 상기 발광염료는 빛에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료 또는 전계에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료를 포함한다.
바람직하게는, 상기 발광염료는 올리고머스티렌계 청색광 염료, 쿠마린계 녹색광 염료, 로다민 계열 염료, 헤미시아닌계 적색광 염료를 포함한다. 예를 들면 쿠마린153, 또는 쿠마린6, 또는 로다민6G 염료이다.
바람직하게는, 발광염료는 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이고, 보다 바람직하게는 3가지 레이저 염료의 혼합물이다.
바람직하게는, 상기 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질을 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물을 용매로 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 다음 배합방법 중의 어느 하나를 사용한다: 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4이고 바람직하게는 1:2이다.
바람직하게는, 상기 잉크는,
(1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2 인 배합방법;
(2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중의 어느 하나를 사용한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 액상의 중합체 프리폴리머를 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 잉크는 열 경화 에폭시 수지, NOA계열 광 경화 접착제 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 포함하는 보조재료를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원은 RGB 3원색 광원을 포함한다.
바람직하게는, 상기 인쇄된 레이저 광원은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 구성할 수 있고, 각 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈 중 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 잉크젯 인쇄기는, 다수의 레이저 광원을 순차적으로 인쇄하거나 일괄적으로 인쇄하는 하나 이상의 프린트 헤드를 포함하고, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다.
바람직하게는, 상기 레이저 광원의 간격은 그 직경의 약 2.5-4배이다.
바람직하게는, 상기 가열 과정에서의 온도 및 시간은 잉크의 고유 특성에 의해 결정된다.
바람직하게는, 각 그룹의 RGB 3원색 광원의 경우, 상기 3원색 광원의 직경은 거의 동일하며, 각각 정삼각형의 3개의 꼭지점에 위치하고, 상기 정삼각형의 변의 길이는 직경의 10%-30%를 초과한다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다：
*1. 본 발명에 의해 제공되는 많은 기술방안을 통해, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조가 현실화되었고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 기타 관련 제품의 제조에 새로운 기술방안을 제공했다.
2. 본 발명에 의해 제공된 많은 기술방안을 통해, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 패널의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 패널의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 간의 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
3. 본 발명에 의해 제공된 기술방안은 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 어레이 장치의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 어레이 장치의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 어레이 장치는 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
4. 본 발명에 의해 제공된 많은 기술방안을 통해, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널의 제조를 실현했고, 본 발명에 의해 제공된 많은 기술방안을 통해, 잉크젯 인쇄에 의한 전압구동 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 디스플레이의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈은 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 일반적인 스페클 현상을 최대한 제거했다.
5. 본 발명에 의해 제공된 많은 기술방안을 통해, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 다양한 레이저 광원 및 이의 디스플레이 장치의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 광원은 독립적인 다수 그룹의 레이저 광원을 포함하는 모듈의 실현을 용이하게 하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄과정의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄과정의 다른 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 광원의 개략도이다.
당업자가 본 발명에서 개시된 기술방안을 이해할 수 있도록, 이하 실시예 및 관련 도면을 결합하여, 각 실시예의 기술방안을 설명하나, 설명하는 실시예는 본 발명의 모든 실시예가 아닌 일부 실시예이다. 본 발명에서 사용한 "제1", "제2" 등 용어는 특정 순서를 설명하기 위한 것이 아니라 상이한 대상을 구별하기 위한 것이다. 또한, "포함"와 "구비" 및 이들의 임의의 변형은, 다른 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 예를 들면 일련의 단계 또는 요소를 포함하는 과정, 또는 방법, 또는 시스템, 또는 제품, 또는 장비가 이미 나열된 단계 또는 요소에 의해 한정되지 않고, 나열되지 않은 단계 또는 요소를 선택적으로 더 포함할 수 있거나, 또는 이러한 과정, 방법, 시스템, 제품 또는 장비의 고유의 기타 단계 또는 요소를 선택적으로 더 포함할 수 있다.
여기서 언급된 "실시예"는 실시예를 결합하여 설명하는 특정된 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있음을 의미한다. 명세서의 각 부분에서 나타나는 실시예는 모두 반드시 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니며, 다른 실시예와 서로 배척하는 독립적인 또는 선택적인 실시예도 아니다. 여기서 설명하는 실시예는 다른 실시예와 결합될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.
도 1을 참조하면, 복수의 레이저 광원을 보여줬다. 상기 광원은 모두 본 발명에 따른 잉크에 의해 제조된 것이고, 상기 잉크는 잉크젯 인쇄에 사용되어 레이저 광원을 제조하고, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함한다.
상기 실시예에 있어서, 개시된 잉크는 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조를 현실화시켰고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 기타 관련 제품의 제조에 새로운 기술방안을 제공했다.
다른 실시예에서, 상기 발광염료는 빛에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료, 전계에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료 중의 어느 하나를 포함한다. 한편으로는, 재료 분야에는 빛에 의해 레이저를 방출하는 염료뿐만 아니라 전계에 의해 레이저를 방출하는 염료도 존재한다. 이는 당업자에게 발광염료의 다양한 선택을 제공했다. 다른 한편으로는, 빛에 의해 레이저를 방출하는 염료를 사용할 경우, 전술한 바와 같은 잉크젯 인쇄를 통해 제조된 레이저 광원은 펨초토 레이저와 같은 다른 광에 의해 여기될 수 있고, 상응한 펨초토 레이저의 파라미터의 선택은 잉크 경화 후의 광원 자체의 특성, 특히 흡수 스펙트럼과 관련이 있다는 것을 쉽게 이해할 수 있고, 전계에 의해 레이저를 방출하는 염료를 사용할 경우, 상기 레이저 광원은 전압의 인가에 의해 여기될 수 있고, 예를 들면 직류 전압 또는 펄스 전압을 인가할 수 있고, 예시적으로, 상술한 실시예를 통해, 당업자는 염료의 선택을 통해 3V의 직류 전압을 인가하면 여기될 수 있는 레이저 광원을 쉽게 얻을 수 있다. 재료가 상이함에 따라, 직류 전압은 필요에 따라 펄스 전압으로 변경될 수 있다. 펄스 주파수 및 진폭은 표시에 필요한 갱신율(refresh rate)에 부합하면 된다.
다른 실시예에서, 상기 잉크는 보조재료를 더 포함한다. 보조재료를 포함할 경우, 한편으로는 용매의 휘발성을 줄이는데 도움이 되며, 다른 한편으로는 인쇄 과정에서 잉크가 경화되지 않도록 보장한다.
유의해야 할 것은, 보조재료가 필요하지 않을 수도 있다. 모든 잉크 배합방법이 전부 알려진 것이 아니므로, 특정 배합방법에서는 보조재료자 필요하지 않고, 용매 및 발광염료만 적절히 선택하면 여전히 잉크젯 인쇄 과정에서 용매 휘발성이 뚜렷하지 않고 잉크가 쉽게 경화되지 않도록 확보할 수 있음을 당업자는 예상할 수 있다. 즉 보조재료를 포함하지 않는 경우, 잉크젯 인쇄과정에서 경화의 영향을 거의 받지 않도록 할 가능성이 존재한다. 여기서, 중찹체 프리폴리머의 경우, 빛을 조사하거나 열처리 된 후에야 경화된다.
다른 실시예에서, 상기 발광염료는 올리고머스티렌계 청색광 염료, 쿠마린계 녹색광 염료, 로다민 계열 염료, 헤미시아닌계 적색광 염료 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 예를 들면 쿠마린153, 또는 쿠마린6, 또는 로다민6G 염료이다.
보다 바람직하게는 발광염료는 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이고, 보다 바람직하게는 3가지 레이저 염료의 혼합물이다.
당업자에게 있어, 발광 색상 수요에 따라, 상응한 발광 파장의 염료를 선택하면 된다. 예를 들면, 발광염료는 올리고머스티렌계 청색광 염료, 또는 쿠마린153, 또는 쿠마린6 등 쿠마린계 녹색광 염료, 또는 로다민6G 등 로다민 계열, 또는 헤미시아닌계 적색광 염료를 선택할 수도 있다. 상기 실시예는 적색, 녹색, 청색의 3가지 광선을 실현했으므로, 상기 잉크를 사용하여 RGB 레이저 광원을 쉽게 제조할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
상기 실시예에 있어서, 호스트 물질을 레이저 캐비티의 지지물질로 사용할 경우, 레이저 염료와 물질 호환성만 있으면 된다. 물질 호환성이 좋을수록 호스트 물질로 사용하기에 적합하다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 호스트 물질은 또한 가공성이 양호하면 매우 유리하다는 것도 알 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 잉크는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물을 용매로 사용한다. 상기 실시예는 용매의 선택범위를 예시적으로 제공했음을 알 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 잉크는 다음 배합방법 중의 어느 하나를 사용한다：스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4이고 바람직하게는 1:2이다.
보다 바람직하게는, 상기 잉크는,
(1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중의 어느 하나를 사용한다.
(4)상기 구체적인 배합방법의 용량 외에도, 다양한 선택이 있으며, BSA수용액의 용해도 분위기는 300-1000mg/mL이고, 로다민B, 플루오레세인나트륨 및 스틸벤과 BSA의 질량비는 각각 1%-2%, 1%-3%, 및 1%-3%이고, 글리세린과 물의 체적비는 30%-100%이다.
다른 실시예에서, 상술한 배합방법 (1) 내지 (3)을 사용할 경우, 상기 레이저 광원은 335-375nm의 펨초토 레이저에 의해 여기되어 발광한다. 상술한 바와 같이, 펨초토 레이저의 파장은 잉크가 경화된 후에 형성된 광원의 흡수 스펙트럼에 의해 결정된다.
상술한 관련 실시예는, 호스트 물질로 소혈청알부민(즉 BSA)을 선택한다.
다른 실시예에서, 상기 특정 단위는 밀리미터급, 미크론급 또는 더 작은 단위 중의 어느 하나를 포함한다.
상기 실시예에 있어서, 각 광원의 단위가 작을수록, 더 높은 해상도의 이미지 디스플레이 효과를 실현하는 것에 유리하다. 임의의 하나의 광원을 마이크로 반구형 구조로 간주할 경우 해상도의 요구에 따라 해상도와 상응한 크기의 마이크로 반구형 구조를 얻을 수 있다. 상기 임의의 하나의 광원인 마이크로 반구형 구조의 크기는 15, 35, 45, 85, 100 미크론 등등이거나 심지어 더 작을 수 있다. 임의의 하나의 광원인 마이크로 반구형 구조의 크기가 밀리미터급인 경우, 실외 대형 화면 디스플레이 기술에 적합하다.
알 수 있듯이, 마이크로 반구형 구조의 광학모드는 속삭임의 회랑 모드이고, 크기가 다른 마이크로 반구형 구조는 모드 간격도 다르다. 속삭임의 회랑 모드 이론에 따르면, 반구 직경이 작을수록 모드 간격이 크고, 이득 구간 내에 있는 모드 수가 적고, 모드 수가 하나로 줄어들면 단일 모드 레이저가 된다.
추가적으로, 특정 광원에 대응하는 마이크로 반구형 구조의 반구 직경이 특정 크기만큼 작고, 상기 특정 크기는 상기 광원에 의해 여기된 단일 모드 레이저와 대응관계를 갖는 경우, 방출되는 단일 모드 레이저는 레이저의 색 영역 구간을 더 증가시킬 수 있다. 예시적이지만 비제한적으로, 상기 특정 크기는 약 15미크론이다.
다른 실시예에서, RGB 3개의 광원을 포함하는 1개 그룹의 레이저 광원 모듈은 잉크로 제조될 수 있다. 이는 RGB 3원색 원리를 이용한 색 혼합을 용이하게 하기 위한 것임을 쉽게 이해할 수 있다. 상술한 문장을 참조하면, 펨초토 레이저에 의해 여기시켜 색 혼합을 할 경우, 해당 펨초토 레이저는 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻기 위해, 필연적으로 상기 RGB 3개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 한다. 유사하게, 직류 전압에 의해 여기될 경우, 보다 정밀한 제어는, RGB 3개의 광원에 대해 전압을 각각 제어함으로써, 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻는 것을 실현할 수 있다.
다른 실시예에서, 잉크젯 인쇄되는 광원은 모두 잉크로 인쇄되고, 복수의 광원을 인쇄할 경우, 상기 복수의 광원은 보통 마이크로 구형이고, 정확히 말하면 반구형이다. 상기 광원을 제조하는 과정에서 사용된 잉크젯 인쇄 잉크는 액체 상태이고 최종적으로 제조된 광원은 고체 상태이므로, 잉크젯 인쇄 과정에서 일반적으로 각 광원들이 서로 접촉되지 않도록 하여 상호간의 융합을 방지한다.
다시 말하면, 각 광원은 보통 서로 접촉하지 않고 간격이 존재하고, 각 광원을 반구로 이해했을 때, 복수의 광원에 있어서 제1 반구와 제2 반구(심지어 제3 반구 등등)와 서로 접하지 않는다.
다른 실시예에서, 상기 제조된 레이저 광원은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 구성할 수 있고, 각 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈 중 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
적어도 2개의 광원의 색 혼합에 있어서, 선택적으로, 펨초토 레이저에 의해 상기 적어도 2개의 광원을 여기시키고, 한 줄기 펨초토 레이저만 사용할 경우, 상기 펨초토 레이저는 필연적으로 상기 적어도 2개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 함을 이해할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있으므로, 상기 복수의 광원이 1개 그룹(예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이 3개가 한 그룹)의 광원 모듈이면, 본 발명의 기술을 이용하여 각 그룹의 레이저 광원 모듈에서의 색 혼합을 실현할 수 있다. 색 혼합은 매우 의미가 있는 것으로, 예를 들면 RGB 3원색만으로도 다양한 색상을 혼합해 낼 수 있다.
유의할 것은, 본 발명은 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원이 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있도록 허용한다. 예를 들면, 단색의 강한 빛을 실현하기 위해서는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 복수의 광원은 동일한 광원일 수도 있고, 상기 복수의 광원의 각 광원은 모두 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이러한 레이저 광원 모듈은 탐조 등 분야에 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 광원은 직류 전압에 의해 여기될 수 있다.
상기 실시예의 경우, 또 다른 여기 방법을 개시했다. 물론, 펨초토 레이저에 의해 여기시키든, 직류 전압에 의해 여기시키든, 모두 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 다시 말해, 상기 레이저 염료는 특정 직류 전압에 의해 여기될 수 있는 특징을 가지고 있어야 함이 분명하고, 예를 들면 직류 전압은 약 3V이다.
다른 실시예에서, 상기 광원이 이미지의 표시에 사용될 경우, 각 그룹의 레이저 광원 모듈(즉 복수의 레이저 광원을 포함함)이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
상기 실시예의 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 픽셀급임을 의미한다. 이는 보다 정교한 이미지 표시를 실현하는데 유리하고, 고해상도, 초해상도 표시 분야에서의 레이저 기술의 응용을 촉진한다.
다른 실시예에서, 직류 전압에 의한 여기 방법을 사용할 경우, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 박막 트랜지스터에 의해 구동될 수 있거나, 산화물 반도체 박막 트랜지스터, 폴리 실리콘 박막 트랜지스터, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 같은 기타 박막 트랜지스터에 의해 구동될 수 있다. 한 줄기 또는 한 줄기 이상의 펨초토 레이저에 의한 여기 방법과 비교했을 때, 직류 전압의 여기 방법은 각 픽셀 포인트를 단독으로, 심지어 동시에 제어할 수 있고, 이는 픽셀 급의 레이저 광원 장치에 매우 유용하다. 부수적으로, 이러한 여기 방법은 레이저 디스플레이 분야의 장비의 부피를 크게 줄일 수 있다. 재료가 상이함에 따라, 직류 전압은 필요에 따라 펄스 전압으로 변경될 수 있다. 펄스 주파수 및 진폭은 표시에 필요한 갱신율에 부합하면 된다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 광원의 간격은 그 직경의 약 2.5-4배이다. 여기서 간격은 광원의 필요에 따라 변경될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다.
다른 실시예에서, 경화 과정에서의 온도 및 시간은 잉크의 고유 특성에 의해 결정된다. 예를 들면, BSA수용액 체계 및 폴리스티렌/디클로로메탄 체계는 60℃의 온도에서 1시간 동안 가열하고, NOA계열 물질은 자외선으로 몇 분 동안 조사할 수 있다.
다른 실시예에서, 각 그룹의 RGB 3원색 광원의 경우, 상기 3원색 광원의 직경은 거의 동일하며, 각각 정삼각형의 3개의 꼭지점에 위치하고, 상기 정삼각형의 변의 길이는 직경의 10%-30%를 초과한다. 여기서 변의 길이와 직경의 크기 관계는 마찬가지로 광원의 필요에 따라 변경될 수 있음은 자명한다.
다른 실시예에서, 잉크젯 인쇄는 하나 이상의 프린트 헤드를 사용할 수 있고, 상기 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄할 수 있다.
상기 실시예에 대해, 도 2를 참조하면, 하나의 프린트 헤드를 사용할 경우, 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하고, 예를 들면 R, G, B 순으로 적색, 녹색, 청색의 3개의 광원을 순차적으로 인쇄하고, 복수의 프린트 헤드를 사용할 경우, 복수의 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 일괄적으로 인쇄할 수 있고, 작업 중인 프린트 헤드의 수는 필연적으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 광원의 수보다 크거나 같고, 예를 들면 RGB 3개의 광원의 수보다 크거나 같다. 도 3은 복수의 프린트 헤드 중에서 적색 광원과 같은 특정 광원에 대한 복수의 프린트 헤드만 보여줬을 뿐, 복수의 광원에 대한 기타 광원은 보여주지 않았다.
다른 실시예에서, 상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정된다. 알 수 있듯이, 프린트 헤드의 크기는 상술한 마이크로 반구형 구조의 반구 직경과 관련이 있으며, 반구 직경에 의해 결정된다. 상기 프린트 헤드의 크기는 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60미크론 등의 범위에서 선택될 수 있다. 미크론 단위보다 작은 마이크로 반구형 구조를 제조해야 할 경우, 프린트 헤드의 크기를 더 작게 할 수 없으면, 잉크 방울 크기를 조절할 수 있는 잉크젯 인쇄기를 사용하여 약간의 적절한 개선을 진행함으로써 잉크젯 인쇄에 의해 본 발명의 광원을 제조할 수 있도록 한다. 상술한 바와 같이, 밀리미터급의 마이크로 반구형 구조를 얻고자 할 경우, 프린트 헤드의 크기를 적절히 늘릴 수 있다.
잉크 방울 크기를 조절할 수 있는 잉크젯 인쇄기는 종래 기술 중 다음과 같은 특허 문헌을 참고할 수 있다: CN1876375 A, US8042899 B2, US8714692 B1, US8955937 B2, US8985723 B2, US9573382 B1. 이러한 특허 문헌의 내용은 본 발명의 명세서의 일부로서 포함된다. 다만 이들은 종래 기술의 잉크젯 인쇄기와 관련된 기술 중 일부에 불과하다는 것을 유의해야 한다. 모든 종래 기술을 나열할 수 없으므로, 나머지 참고할 수 있는 일부 개선된 종래 기술에 대한 설명은 생략한다.
도 1의 (b) 및 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 레이저 패널을 도시했고, 상기 레이저 패널은 디스플레이용이고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조된다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 패널에 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
레이저 염료는 헤미시아닌계 적색광 염료, 올리고머스티렌계 청색광 염료, 쿠마린계 녹색광 염료 또는 로다민 계열 염료와 같은 해당 분야에서 일반적으로 사용되는 염료이다. 예를 들면 쿠마린153, 또는 쿠마린6, 또는 로다민6G 염료이다.
바람직하게는 레이저 염료는 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이고, 보다 바람직하게는 3가지 레이저 염료의 혼합물이다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 패널의 기판은, 기판 상에 광원을 잉크젯 인쇄하기에 유리하면 된다. 보다 바람직하게는, 기판은 일정한 광 투과성을 가져야 한다. 예시적으로, 기판은 (1)플루오르화마그네슘이 코팅된 은경(silver mirror) 기재; (2)분산 브레그 반사경(Distributed Bragg Reflector, DBR) 기재 등의 어느 하나를 선택할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
상기 실시예의 경우, 적어도 2개의 광원으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈의 색 혼합을 실현할 수 있게 된다. 보다 유리한 것은, 상기 실시예가 동일한 여기 조건에 기반할 수 있는 것을 감안하면, 펨초토 레이저에 의해 상기 광원을 여기시킬 경우, 당업자는 한가지 파장의 펨초토 레이저만을 사용하는 것을 통해 적어도 2개의 광원의 색 혼합을 실현할 수 있다. 즉, 한 줄기 빛을 통해 적어도 2개의 광원을 여기시켜 색 혼합을 실현할 수 있다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄되는 상기 복수의 광원은 모두 잉크로 인쇄되고, 상기 복수의 광원은 보통 마이크로 구형이고, 정확히 말하면 반구형이다. 상기 레이저 패널 중의 광원을 제조하는 과정에서 사용된 잉크젯 인쇄 잉크는 액체 상태이고 최종적으로 제조된 광원은 고체 상태이므로, 잉크젯 인쇄 과정에서 일반적으로 각 광원들이 서로 접촉되지 않도록 하여 상호간의 융합을 방지한다.
다시 말하면, 각 광원은 보통 서로 접촉하지 않고 간격이 존재하고, 각 광원을 반구로 이해했을 때, 복수의 광원에 있어서 제1 반구는 제2 반구(심지어 제3 반구 등등)와 서로 접하지 않는다.
적어도 2개의 광원의 색 혼합에 있어서, 선택적으로, 펨초토 레이저에 의해 상기 적어도 2개의 광원을 여기시키고, 한 줄기 펨초토 레이저만 사용할 경우, 해당 펨초토 레이저는 필연적으로 상기 적어도 2개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 함을 이해할 수 있다. 이에 따라, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있으므로, 상기 실시예는 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈에서의 색 혼합을 실현했다. 색 혼합은 매우 의미가 있는 것으로, 예를 들면 RGB 3원색만으로도 다양한 색상을 혼합해 낼 수 있다.
유의할 것은, 본 발명은 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원이 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있도록 허용한다. 예를 들면, 단색의 강한 빛을 실현하기 위해서는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 복수의 광원은 동일한 광원일 수도 있고, 상기 복수의 광원의 각 광원은 모두 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이러한 레이저 광원 모듈은 단색 표시 분야에 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 다른 실시예에서, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 펨초토 레이저에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다. 이하, 펨초토 레이저와 관련된 실시예를 추가로 설명한다.
알 수 있듯이, 파장과 같은 구체적인 펨초토 레이저의 파라미터는, 상기 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 레이저에 의해 여기될 경우 필연적으로 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체의 흡수 스펙트럼과 관련이 있다. 즉, 여기서 말하는 파장은 잉크가 경화된 후에 형성된 광원의 흡수 스펙트럼에 의해 결정된다.
각 그룹의 레이저 광원 모듈은 3개의 광원을 포함하고, 각 광원은 구체적인 레이저 염료로 잉크젯 인쇄를 통해 제조되는 것으로 가정하면, 3가지 염료로 제조된 상기 3개의 광원이 모두 동일 파장의 레이저에 의해 여기되어 발광할 수 있으면, 당업자는 이러한 파장의 레이저를 여기 조건으로 선택할 수 있고, 물론 이는 두 가지 또는 세 가지 파장의 레이저를 여기 조건으로 하는 것을 배제하지 않는다. 다시 말하면, 여기를 위한 레이저의 파장은 유연하게 선택될 수 있고, 한 줄기 레이저, 두 줄기 레이저 또는 세 줄기 레이저를 선택하여 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈을 여기시키는 것이 모두 가능하고, 각 레이저의 파장은 상기 광원에서 사용한 잉크가 경화된 후에 형성된 광원의 흡수 스펙트럼에 의해 결정된다. 특히, 다수의 다른 색상의 광을 사용하여 스캔 발광시켜 이미지 표시에 사용하는 종래 기술과 달리, 본 발명은 한 줄기 레이저만으로 상기 광원을 여기시키면 된다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 패널은 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다.
상기 실시예는, 또 다른 여기 방법을 개시했다. 물론, 펨초토 레이저에 의해 여기시키든, 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기시키든, 모두 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 다시 말하면, 상기 레이저 염료는 특정 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기될 수 있는 특징이 있어야 함이 분명하고, 예를 들면 직류 전압은 약 3V이다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 패널이 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
상기 실시예의 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 픽셀급임을 의미한다. 이는 보다 정교한 이미지 표시를 실현하는데 유리하고, 고해상도, 초해상도 표시 분야에서의 레이저 기술의 응용을 촉진한다.
다른 실시예에서, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 RGB 3개의 광원을 포함한다. 이는 RGB 3원색 원리를 이용한 색 혼합을 용이하게 하기 위한 것임을 쉽게 이해할 수 있다. 상술한 문장을 참조하면, 펨초토 레이저에 의해 여기시켜 색 혼합을 할 경우, 해당 펨초토 레이저는 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻기 위해, 필연적으로 상기 RGB 3개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 한다. 유사하게, 직류 전압에 의해 여기될 경우, 보다 정밀한 제어는 RGB 3개의 광원에 대해 전압을 각각 제어함으로써, 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻는 것을 실현할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 잉크젯 인쇄 잉크는 발광염료 및 호스트 물질을 포함한다. 예시적으로, 상기 발광염료는 용매를 통해 상기 호스트 물질과 용액을 형성하여 잉크로 제조된다.
상기 실시예의 경우, 잉크는 액체 상태이므로, 배합방법은 용매 외에, 주로 호스트 물질 및 발광염료를 포함한다. RGB 3원색의 광원을 제조하기 위한 것으로 가정하면, 바람직하게는, 발광염료는 로다민B, 플루오레세인나트륨 및 스틸벤으로부터 선택되고, 호스트 물질은 소혈청알부민(BSA)을 선택하고, 용매는 물을 선택하고, 보조재료는 글리세린을 선택한다.
발광염료에 대한 선택의 폭은 매우 넓다. 발광염료는 빛에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료를 선택할 수 있다. 당업자는 발광 색상의 수요에 따라, 상응한 발광 파장의 염료를 선택하면 된다. 또한, 발광염료는 올리고머스티렌계 청색광 염료, 또는 쿠마린153, 또는 쿠마린6 등 쿠마린계 녹색광 염료, 또는 로다민6G 등 로다민 계열, 또는 헤미시아닌계 적색광 염료를 선택할 수 있다. 보다 일반적으로, 발광염료는 전계에 의해 레이저를 방출할 수 있는 염료를 선택할 수도 있다. 전압에 의해 여기될 경우, 필연적으로 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체의 전계 발광 특성과 관련이 있다. 구체적인 전압의 값(또는 값의 범위)은 상기 전계 발광 특성에 의해 결정된다.
예시적으로, 호스트 물질을 레이저 캐비티의 지지물질로 사용할 경우, 레이저 염료와 물질 호환성만 있으면 된다. 물질 호환성이 좋을수록 호스트 물질로 사용하기에 적합하다는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 호스트 물질은 또한 가공성이 양호하다면 매우 유리하다는 것도 알 수 있다. 예를 들면, 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA1625, NOA68 등과 같은 NOA계열 광 경화성 물질 등으로부터 선택될 수 있다.
보다 바람직하게는, 용매는 물 외에, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 등으로부터 선택될 수 있다.
또한, 보조재료의 선택 원칙은 한편으로는 용매의 휘발성을 낮추는데 도움이 되며, 다른 한편으로는 인쇄 과정에서 잉크가 경화되지 않도록 보장하는 것이다. 예시적으로, 보조재료는 일반적으로 액상의 중합체 프리폴리머를 선택하며, 상기 액상의 중합체 프리폴리머는 빛을 조사하거나 열처리 된 후에야 경화된다. 또한, 보조재료는 열 경화 에폭시 수지, NOA계열 광 경화 접착제 등을 선택할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 구체적인 배합방법은 다음 중의 어느 하나를 사용할 수 있다: 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4이고 바람직하게는 1:2이다.
보다 바람직하게는, 상기 잉크는,
(1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
(3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중의 어느 하나를 사용한다.
(4)상기 구체적인 배합방법의 용량 외에도, 여전히 다양한 선택이 있으며, BSA수용액의 용해도 분위기는 300-1000mg/mL이고, 로다민B, 플루오레세인나트륨 및 스틸벤과 BSA의 질량비는 각각 1%-2%, 1%-3%, 및 1%-3%이고, 글리세린과 물의 체적비는 30%-100%이다.
다른 실시예에서, 상술한 배합방법 (1) 내지 (3)을 사용할 경우, 상기 레이저 패널 중 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 335-375nm 펨초토 레이저에 의해 여기되어 발광한다. 상술한 바와 같이, 파장은 흡수 스펙트럼에 의해 결정된다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 레이저 어레이 장치를 보여줬고, 상기 레이저 어레이 장치는 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조된다.
상기 실시예에 있어서, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 어레이 장치의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 어레이 장치의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 어레이 장치는 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 어레이 장치와 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
상기 실시예는, 적어도 2개의 광원으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈의 색 혼합을 실현할 수 있게 된다. 보다 유리한 것은, 상기 실시예가 동일한 여기 조건에 기반할 수 있는 것을 감안하면, 펨초토 레이저에 의해 상기 광원을 여기시킬 경우, 당업자는 한가지 파장의 펨초토 레이저만을 사용하는 것을 통해 적어도 2개의 광원의 색 혼합을 실현할 수 있다. 즉, 한 줄기 빛을 통해 적어도 2개의 광원을 여기시켜 색 혼합을 실현할 수 있다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄되는 상기 복수의 광원은 모두 잉크로 인쇄되고, 상기 복수의 광원은 보통 마이크로 구형이고, 정확히 말하면 반구형이다. 상기 레이저 어레이 장치 중의 광원을 제조하는 과정에서 사용된 잉크젯 인쇄 잉크는 액체 상태이고 최종적으로 제조된 광원은 고체 상태이므로, 잉크젯 인쇄 과정에서 일반적으로 각 광원들이 서로 접촉되지 않도록 하여 상호간의 융합을 방지한다. 다시 말하면, 각 광원은 보통 서로 접촉하지 않고 간격이 존재하고, 각 광원을 반구로 이해했을 때, 복수의 광원에 있어서 제1 반구는 제2 반구(심지어 제3 반구 등등)와 서로 접하지 않는다.
이해할 수 있듯이, 적어도 2개의 광원의 색 혼합에 있어서, 선택적으로 펨초토 레이저에 의해 상기 적어도 2개의 광원을 여기시키고, 또한 한 줄기 펨초토 레이저만 사용할 경우, 해당 펨초토 레이저는 필연적으로 상기 적어도 2개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 한다. 이에 따라, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있으므로, 상기 실시예는 각 그룹의 레이저 광원 모듈에서의 색 혼합을 실현했다. 색 혼합은 매우 의미가 있는 것으로, 예를 들면 RGB 3원색만으로도 다양한 색상을 혼합해 낼 수 있다.
유의할 것은, 본 발명은 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원이 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있도록 허용한다. 예를 들면, 단색의 강한 빛을 실현하기 위해서는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중 복수의 광원은 동일한 광원일수도 있고, 상기 복수의 광원의 각 광원은 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이러한 레이저 광원 어레이는 탐조등 분야에 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 어레이 장치는 직류 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시킨다. 상기 실시예는 다른 여기 방법을 개시했다. 물론, 펨초토 레이저에 의해 여기되든, 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기되든, 모두 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 다시 말하면, 상기 레이저 염료는 특정 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기될 수 있는 특징이 있어야 함이 분명하고, 예를 들면 직류 전압은 약 3V이다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 어레이 장치가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다.
상기 실시예의 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 픽셀급임을 의미한다. 이는 보다 정교한 이미지 표시를 실현하는데 유리하고, 고해상도, 초해상도 표시 분야에서의 레이저 기술의 응용을 촉진한다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상술한 레이저 어레이 장치 중의 어느 하나를 포함하는 레이저 프로젝터를 더 개시했다.
본 발명은 상술한 레이저 어레이 장치 중의 어느 하나를 포함하는 레이저 필름을 더 개시했다.
상기 레이저 프로젝터 및 레이저 필름의 경우 본 발명의 상기 레이저 어레이 장치의 응용을 확장시켰다. 예를 들면, 상기 레이저 어레이 장치를 프로젝터의 광원으로 사용한다. 일반적으로, 잉크젯 인쇄 과정은 기판에 의존하고, 기판은 광원의 잉크젯 인쇄에 유리하면 된다. 보다 바람직하게는, 기판은 일정한 광 투과성을 가져야 한다. 다만, 레이저 필름에 사용할 경우, 상기 레이저 어레이 장치의 기판은 상응한 유연성이 구비되어야 하는 것을 쉽게 이해할 수 있다.
도 1의 (b) 및 (c)을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서는 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널을 도시했다. 도 1을 결합하면, 본 발명의 일 실시예는 레이저 디스플레이를 개시했고, 상기 레이저 디스플레이는 레이저 패널을 포함하고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조된다.
상기 실시예에 있어서, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 디스플레이의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 패널에 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
상기 실시예는, 적어도 2개의 광원으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈의 색 혼합을 실현할 수 있게 된다. 보다 유리한 것은, 상기 실시예가 동일한 여기 조건에 기반할 수 있는 것을 감안하면, 펨초토 레이저에 의해 상기 광원을 여기시킬 경우, 당업자는 한가지 파장의 펨초토 레이저만을 사용하는 것을 통해 적어도 2개의 광원의 색 혼합을 실현할 수 있다. 즉, 한 줄기 빛을 통해 적어도 2개의 광원을 여기시켜 색 혼합을 실현할 수 있다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄되는 상기 복수의 광원은 모두 잉크로 인쇄되고, 상기 복수의 광원은 보통 마이크로 구형이고, 정확히 말하면 반구형이다. 상기 광원의 제조 과정에서 잉크젯 인쇄에 사용되는 잉크는 액체 상태이고 최종적으로 제조된 광원은 고체 상태이므로, 잉크젯 인쇄 과정에서 일반적으로 각 광원들이 서로 접촉되지 않도록 하여 상호간의 융합을 방지해야 한다.
다시 말하면, 각 광원은 보통 서로 접촉하지 않고 간격이 존재하고, 각 광원을 반구로 이해했을 때, 복수의 광원에 있어서 제1 반구는 제2 반구(심지어 제3 반구 등등)와 서로 접하지 않는다.
이해할 수 있듯이, 적어도 2개의 광원의 색 혼합에 있어서, 선택적으로 펨초토 레이저에 의해 상기 적어도 2개의 광원을 여기시키고, 또한 한 줄기 펨초토 레이저만 사용할 경우, 해당 펨초토 레이저는 필연적으로 상기 적어도 2개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 한다. 이에 따라, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있으므로, 상기 실시예는 각 그룹의 레이저 광원 모듈에서의 색 혼합을 실현했다. 색 혼합은 매우 의미가 있는 것으로, 예를 들면 RGB 3원색만으로도 다양한 색상을 혼합해 낼 수 있다.
유의할 것은, 본 발명은 복수의 광원의 적어도 2개의 광원이 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있도록 허용한다. 예를 들면, 단색의 강한 빛을 실현하기 위해서는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 복수의 광원은 동일한 광원일 수도 있고, 상기 복수의 광원의 각 광원은 모두 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이러한 레이저 디스플레이는 단색 표시 분야에 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 디스플레이는 상술한 레이저 패널 및 레이저 방출 장치 외에 회전 반사경, 스캐닝 제어부, 및 신호 입력부를 더 포함하고, 상기 레이저 방출 장치는 발광 시 한 줄기 펨초토 레이저만을 방출하고, 상기 한 줄기 펨초토 레이저를 상기 회전 반사경에 투사하고, 상기 회전 반사경을 통해 상기 레이저 패널로 반사하여 레이저 광원을 여기시키고, 상기 신호 입력부는 표시하고자 하는 디지털 영상 신호를 입력받아 스캐닝 제어부로 제어신호를 출력하고, 상기 스캐닝 제어부는 수신된 제어신호에 따라 회전 반사경의 회전을 제어함으로써, 상기 한 줄기 펨초토 레이저가 상응한 레이저 광원을 여기시키도록 한다.
상술한 실시예의 경우, 넓게 적용하면, 본 발명은 종래의 레이저 디스플레이 중의 모든 적절한 스캔 방안을 사용할 수 있으나, 본 발명은 한 줄기 펨초토 레이저만 사용하면 된다는 것에 주목해야 한다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 디스플레이가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응된다. 상기 실시예의 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 픽셀급임을 의미한다. 이는 보다 정교한 이미지 표시를 실현하는데 유리하고, 고해상도, 초해상도 분야에서의 레이저 기술의 응용을 촉진한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 전압구동 레이저 디스플레이를 개시했다. 도 1의 (b) 및 (c)는 전압구동 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널의 개략도를 도시했다. 상기 레이저 디스플레이는 레이저 패널을 포함하고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조되고 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기된다.
상기 실시예에 있어서, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 디스플레이의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했고, 상기 복수의 광원은 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기될 수 있으므로, 상기 실시예는 부피가 더 작은 레이저 디스플레이를 실현할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 복수의 광원 중의 각 광원은, 상응한 구동부에 의해 독립적으로 제어된다. 상기 실시예에 있어서, 직류 전압에 의한 여기 방법을 사용할 경우, 각 그룹의 레이저 광원 모듈, 심지어 그 중 각 광원은 모두 박막 트랜지스터를 통해 구동될 수 있거나, 또는 산화물 반도체 박막 트랜지스터, 폴리 실리콘박막 트랜지스터, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 같은 기타 박막 트랜지스터를 통해 구동될 수 있다. 한 줄기 또는 한 줄기 이상의 펨초토 레이저에 의한 여기 방법과 비교했을 때, 각 광원을 단독으로, 심지어 동시에 제어할 경우, 픽셀 급의 레이저 디스플레이에 매우 유용하며, 디스플레이 효과를 전반적으로 개선하는데 도움이 된다. 유의할 것은, 구동 방법은 기판과 관련이 있고, 구체적으로 어떠한 구동 방법을 사용하느냐에 따라 상응한 선택적인 기판에 대응한다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 패널에 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 디스플레이의 핵심 부품인 패널에 있어서, 기판의 선택은 기판 상에 광원을 잉크젯 인쇄하기에 유리하면 된다. 보다 바람직하게는, 기판은 일정한 광 투과성을 가져야 한다. 전압구동을 실현하기 위해, 기판은 능동 매트릭스 구조 또는 수동 매트릭스 구조를 사용하는 것을 쉽게 이해할 수 있다. 예시적으로, 예를 들면 폴리실리콘 전계 효과 트랜지스터, 또는 박막 트랜지스터 구조를 포함하는 백패널을 사용한다. 상술한 실시예에 기재된 바와 같이, 구동 방법은 기판과 관련이 있고, 구체적으로 어떠한 구동 방법을 사용하느냐에 따라, 상응한 선택적인 기판에 대응한다.
다른 실시예에서, 상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다. 상기 실시예는, 적어도 2개의 광원으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈의 색 혼합을 실현할 수 있게 된다. 보다 유리한 것은, 상기 실시예가 동일한 여기 조건에 기초할 수 있는 것을 감안하면, 당업자는 적절한 범위의 전압구동만을 통해서도 적어도 2개의 광원의 색 혼합을 실현할 수 있다. 즉, 보편적인 전압 범위를 통해 적어도 2개의 다른 색상의 광을 여기시켜 색 혼합을 실현할 수 있다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄되는 상기 복수의 광원은 모두 잉크로 인쇄되고, 상기 복수의 광원은 보통 마이크로 구형이고, 정확히 말하면 반구형이다. 상기 광원의 제조 과정에서 사용된 잉크젯 인쇄 잉크는 액체 상태이고 최종적으로 제조된 광원은 고체 상태이므로, 잉크젯 인쇄 과정에서 일반적으로 각 광원들이 서로 접촉되지 않도록 하여 상호간의 융합을 방지해야 한다.
다시 말하면, 각 광원은 보통 서로 접촉하지 않고 간격이 존재하고, 각 광원을 반구로 이해했을 때, 복수의 광원에 있어서 제1 반구는 제2 반구(심지어 제3 반구 등등)와 서로 접하지 않는다.
상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있으므로, 상기 실시예는 각 그룹의 레이저 광원 모듈에서의 색 혼합을 용이하게 실현한다. 색 혼합은 매우 의미가 있는 것으로, 예를 들면 RGB 3원색만으로도 다양한 색상을 혼합해 낼 수 있다. 이 모든 것은, 직류 전압 또는 펄스 전압에 의한 구동만으로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중 적어도 3개의 광원이 RGB 3원색의 광을 방출하도록 하면 실현될 수 있다.
유의할 것은, 본 발명은 복수의 광원의 적어도 2개의 광원이 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있도록 허용한다. 예를 들면, 단색의 강한 빛을 실현하기 위해서는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중 복수의 광원은 동일한 광원일수도 있고, 상기 복수의 광원의 각 광원은 모두 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이러한 레이저 디스플레이는 단색 표시 분야에 사용될 수 있다.
이하, 전압구동과 관련된 실시예를 추가로 설명한다.
알 수 있듯이, 전압의 값 또는 값의 범위와 같은 구체적인 전압구동 파라미터는 상술한 레이저 염료 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 전압에 의해 여기될 경우, 필연적으로 레이저 염료 잉크 자체의 전계 발광 특성과 관련된다.
각 그룹의 레이저 광원 모듈은 3개의 광원을 포함하고, 각 광원은 구체적인 레이저 염료로 잉크젯 인쇄를 통해 제조되는 것으로 가정하면, 3가지 염료로 제조된 상기 3개의 광원이 모두 동일한 값의 범위 내의 전압에 의해 여기되어 발광할 수 있으면, 당업자는 이러한 값 범위의 전압을 여기 조건으로 선택할 수 있고, 물론 이는 두 가지 또는 세 가지 구체적인 전압 값을 여기 조건으로 사용하는 것을 배제하지 않는다. 즉, 여기를 위한 직류 전압은 산업상의 수요를 충족시키고 광원을 전계 발광시킬 수 있으면 유연성 있게 선택할 수 있다. 이러한 전제하에서, 하나의 전압 값(또는 값 범위)을 선택하든, 2개 또는 더 많이 선택하든 모두 가능하다. 따라서, 복수의 다른 색상의 광을 사용하여 스캔 발광시켜 이미지 표시에 사용하는 종래 기술과 달리, 본 발명은 직류 전압 또는 펄스 전압에 의한 구동 기술을 유연성 있게 사용하여 상기 광원을 여기시킬 수 있다. 재료가 상이함에 따라, 직류 전압은 필요에 따라 펄스 전압으로 변경할 수 있다. 펄스 주파수 및 진폭은 표시에 필요한 갱신율에 부합하면 된다.
상기 레이저 염료는 특정 직류 전압에 의해 여기될 수 있는 특징이 있음이 자명하고, 예를 들면 직류전압은 약 3V이다.
다른 실시예에서, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 RGB 3개의 광원을 포함한다. 이는 RGB 3원색 원리를 이용한 색 혼합을 용이하게 하기 위한 것임을 쉽게 이해할 수 있다. 상술한 바와 같이, 직류 전압에 의해 여기될 경우, 보다 정밀한 제어는, RGB 3개의 광원에 대해 전압을 각각 제어함으로써, 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻는 것을 실현할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 잉크젯 인쇄 잉크는 발광염료 및 호스트 물질을 포함한다. 예시적으로, 상기 발광염료는 용매를 통해 상기 호스트 물질과 용액을 형성하여 잉크로 제조된다.
상기 실시예의 경우, 잉크는 액체 상태이므로, 배합방법은 용매 외에, 주로 전도성 물질 및 발광염료를 포함한다. RGB 3원색의 광원을 제조하기 위한 것으로 가정하면, 바람직하게는, 발광염료는 CH3NH2PbBr3, CH3NH2PbCl3 및 CH3NH2PbI3 등을 선택한다. 전도성 물질은 폴리에틸렌옥사이드(PEO)이고, 선택된 용매는 디메틸포름아미드(DMF)이다.
보다 바람직하게는, 구체적인 배합방법은 다음 중의 어느 하나를 사용할 수 있다：
(1)10mg의 CH3NH2PbBr3, CH3NH2PbCl3 및 CH3NH2PbI3를 1mL의 DMF용액에 각각 넣은 후, 10mg의 PEO를 각각 넣어 인쇄 잉크를 제조한다.
(2)20mg의 CH3NH2PbBr3, CH3NH2PbCl3 및 CH3NH2PbI3를 1mL의 DMF용액에 각각 넣은 후, 15mg의 PEO를 각각 넣어 인쇄 잉크를 제조한다.
(3)40mg의 CH3NH2PbBr3, CH3NH2PbCl3 및 CH3NH2PbI3를 1mL의 DMF용액에 각각 넣은 후, 20mg의 PEO를 각각 넣어 인쇄 잉크를 제조한다.
(4)상기 배합방법 외에, 여전히 다양한 선택이 있다. CH3NH2PbBr3, CH3NH2PbCl3 및 CH3NH2PbI3의 용해도 범위는 10mg/mL-40mg/mL사이이고, PEO와 페로브스카이트의 질량비는 1:1 내지 1:2이다.
다른 실시예에서, 상술한 배합방법 (1) 내지 (3)을 사용할 경우, 상기 레이저 디스플레이 중 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 특정 직류 전압에 의해 여기되어 발광한다. 상술한 바와 같이, 전압은 잉크 배합방법의 고유 특성에 의해 결정된다.
다른 실시예에서, 레이저 패널, 또는 레이저 어레이, 또는 레이저 디스플레이의 패널, 또는 전압구동 레이저 디스플레이의 패널 중의 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조되고, 잉크젯 인쇄는 하나 이상의 프린트 헤드를 사용할 수 있고, 상기 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄한다.
상기 실시예에 대해, 도 2를 참조하면, 하나의 프린트 헤드를 사용할 경우, 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하고, 예를 들면 R, G, B 순으로 적색, 녹색, 청색의 3개의 광원을 순차적으로 인쇄하고, 복수의 프린트 헤드를 사용할 경우, 복수의 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 일괄적으로 인쇄할 수 있고, 쉽게 이해할 수 있는 바, 작업 중인 프린트 헤드의 수는 필연적으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 광원의 수보다 크거나 같고, 예를 들면 RGB 3개의 광원의 수보다 크거나 같다. 도 3은 복수의 프린트 헤드 중 적색 광원과 같은 특정 광원에 대한 복수의 프린트 헤드만 도시했을 뿐, 복수의 광원에 대한 기타 광원은 도시하지 않았다.
본 발명의 일 실시예에서는, 기판 상에 다수의 레이저 광원을 순차적으로 인쇄하거나 일괄적으로 인쇄하기 위한 하나 이상의 프린트 헤드를 포함하고, 상기 인쇄에 사용된 잉크는 발광염료와 호스트 물질 및 용매를 포함하는 레이저 광원을 인쇄하는 프린트 헤드 모듈을 개시했다.
상기 실시예는, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 다양한 디스플레이 장치 또는 조명 장치 등의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 다수의 레이저 광원은 독립적인 다수 그룹의 레이저 광원을 포함하는 모듈을 실현하기에 용이하므로, 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
도 2를 참조하면, 각각 다른 색상의 잉크에 대한 프린트 헤드를 도시했고, 프린트 헤드는 기판 상에 서로 다른 광원을 순차적으로 인쇄하기 위한 것이다. 각 프린트 헤드는 한가지 색상의 잉크에 대응한다. 도 3을 참조하면, 복수의 프린트 헤드는 한가지 색상의 잉크에 대응한다. 도 2, 3을 결합하면, 상기 실시예는, 기판 상에 다수의 레이저 광원을 순차적으로 인쇄하거나 일괄적으로 인쇄하기 위한 하나 이상의 프린트 헤드를 완전하고 명확하게 설명했음을 쉽게 알 수 있다.
상기 실시예에 대해, 도 2를 참조하면, 하나의 프린트 헤드를 사용할 경우, 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하고, 예를 들면 R, G, B 순으로 적색, 녹색, 청색의 3개의 광원을 순차적으로 인쇄하고, 복수의 프린트 헤드를 사용할 경우, 복수의 프린트 헤드는 각 그룹의 레이저 광원 중의 각 광원을 일괄적으로 인쇄할 수 있고, 쉽게 이해할 수 있는바, 작업 중인 프린트 헤드의 수는 필연적으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 광원의 수보다 크거나 같고, 예를 들면 RGB 3개의 광원의 수보다 크거나 같다. 도 3은 복수의 프린트 헤드 중 적색 광원과 같은 특정 광원에 대한 복수의 프린트 헤드만 도시했을 뿐, 다른 종류의 색상에 대한 복수의 프린트 헤드는 도시하지 않았다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 광원에 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 기판은 세정된 기판 상에 레이저 광원의 위치에 대응하는 격자 패턴을 제조하는 단계를 포함하는 전처리가 필요하다. 상기 실시예의 경우, 격자 패턴을 제조하는 목적은 패턴에 따른 광원의 인쇄를 용이하게 하기 위한 것이다.
다른 실시예에서, 상기 격자 패턴은 플로터에 의해 제조된다. 예시적으로, 먼저 전처리(기판의 세정 포함)된 기판을 플로터의 작업 영역 내에 배치한 다음, 상기 플로터를 이용하여 기판 상에 레이저 광원의 위치에 대응하는 격자를 제작한다(비고: 상기 격자는 어레이식 패턴이고, 양자는 본 발명에서 동일 개념에 대한 상이한 표현방식임을 쉽게 이해할 수 있다). 추가적으로, 프린트 헤드 모듈은 제작된 어레이식 패턴에 기초하여 레이저 광원을 인쇄할 수 있다.
쉽게 알 수 있듯이, 각 레이저 광원을 인쇄한 후, 상기 레이저 광원은 경화 과정에 대해 인위적인 간섭이 필요할 수 있다. 상기 실시예의 경우, 자연 경화 또는 인위적인 경화일 수 있고, 자연 경화는 보통 시간 비용이 비교적 크고, 인위적인 경화는 경화 과정을 가속화하기 위한 것이다. 인위적인 경화의 경우, 기판을 가열하는 방법(보통 항온 가열판으로 가열함)을 사용하거나, 광 복사(자외선 또는 기타 스펙트럼의 광 조사를 포함)와 같은 가열과 유사한 다른 적합한 경화 방법을 사용할 수도 있다. 선택적인 경화 방식은 잉크에 의해 결정되는 것을 쉽게 이해할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 광원은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 구성하고, 각 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈 중 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있다.
상기 실시예의 경우, 적어도 2개의 광원으로 각 그룹의 레이저 광원 모듈의 색 혼합을 실현할 수 있게 된다. 보다 유리한 것은, 상기 실시예가 동일한 여기 조건에 기반할 수 있는 것을 감안하면, 펨초토 레이저에 의해 상기 광원을 여기시킬 경우, 당업자는 한가지 파장의 펨초토 레이저만을 사용하는 것을 통해 적어도 2개의 광원의 색 혼합을 실현할 수 있다. 즉, 한 줄기 빛으로 적어도 2개의 광원을 여기시켜 색 혼합을 실현할 수 있다.
알 수 있듯이, 복수의 광원을 인쇄할 경우, 잉크젯 인쇄되는 상기 복수의 광원을 잉크로 인쇄하면, 상기 복수의 광원은 보통 마이크로 구형이고, 정확히 말하면 반구형이다. 상기 프린트 헤드 모듈의 작동 과정에서 사용된 잉크젯 인쇄 잉크는 액체 상태이고 최종적으로 제조된 광원은 고체 상태이므로, 잉크젯 인쇄 과정에서 일반적으로 각 광원들이 서로 접촉되지 않도록 하여 상호간의 융합을 방지한다.
다시 말하면, 각 광원은 보통 서로 접촉하지 않고 간격이 존재하고, 각 광원을 반구로 이해했을 때, 복수의 광원에 있어서 제1 반구는 제2 반구(심지어 제3 반구 등등)와 서로 접하지 않는다.
적어도 2개의 광원의 색 혼합에 있어서, 선택적으로, 펨초토 레이저에 의해 상기 적어도 2개의 광원을 여기시키고, 한 줄기 펨초토 레이저만을 사용할 경우, 해당 펨초토 레이저는 필연적으로 상기 적어도 2개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 하는 것을 쉽게 이해할 수 있어야 한다. 이에 따라, 1개 그룹의 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있으므로, 상기 복수의 광원은 하나의 그룹의 레이저 광원 모듈, 예들 들면 도 1에 도시한 바와 같이 3개가 1개 그룹이라고 가정하면, 본 발명의 기술을 이용하여 각 그룹의 레이저 광원 모듈에서의 색 혼합을 실현할 수 있다. 색 혼합은 매우 의미가 있는 것으로, 예를 들면 RGB 3원색만으로도 다양한 색상을 혼합해 낼 수 있다.
유의할 것은, 본 발명은 복수의 광원의 적어도 2개의 광원이 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있도록 허용한다. 예를 들면, 단색의 강한 빛을 실현하기 위해서는, 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 복수의 광원은 동일한 광원일수도 있고, 상기 복수의 광원의 각 광원은 모두 동일한 여기 조건에서 동일한 색상의 광을 방출할 수 있다. 이러한 레이저 광원은 탐조등 분야에 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 레이저 광원은 RGB(적, 녹, 청)3원색 광원을 포함한다. 이는 RGB 3원색 원리에 의한 색 혼합을 용이하게 하기 위한 것임을 쉽게 이해할 수 있다. 한 줄기 펨초토 레이저를 사용하여 여기시켜 색 혼합을 할 경우, 해당 펨초토 레이저는 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻기 위해 필연적으로 상기 RGB 3개의 광원을 동시에 여기시킬 수 있어야 한다. 유사하게, 직류 전압에 의해 여기될 경우, 보다 정밀한 제어는 RGB 3개의 광원에 대해 전압을 각각 제어함으로써, 3원색 원리에 의한 색 혼합을 통해 다양한 색상을 얻는 것을 실현할 수 있다.
특히, 상기 RGB 3원색 광원은 3개의 광원이고, 또한 기타 레이저 광원과 독립된 한 그룹의 광원모듈이다. 이 경우, 독립적인 제어, 색 혼합이 용이할 수 있을 뿐만 아니라, 스페클 현상을 최소화할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 광원은 직류 전압에 의해 여기될 수 있다.
상기 실시예는 다른 여기 방법을 개시했다. 물론, 펨초토 레이저에 의해 여기되든, 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기되든, 모두 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 다시 말하면, 상기 레이저 염료는 특정 직류 전압에 의해 여기될 수 있는 특징이 있어야 함이 분명하고, 예를 들면 직류 전압은 약 3V이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 프린트 헤드 모듈과 잉크 카트리지, 기판을 포함하고, 상기 프린트 헤드 모듈은 상기 기판 상에 각 레이저 광원을 잉크젯 인쇄하고, 상기 잉크 카트리지는 잉크를 저장하고, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함하는 레이저 광원을 인쇄하는 시스템을 도시했다.
상기 실시예에 있어서, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 이의 다양한 디스플레이 장치 또는 조명 장치 등의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 광원은 독립적인 다수 그룹의 레이저 광원을 포함하는 모듈의 실현을 용이하게 하므로 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출하도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 일반적인 스페클 현상을 최대한 제거했다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 광원에 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 세정된 기판 상에 레이저 광원의 위치에 대응하는 격자 패턴을 제조하기 위한 격자 모듈을 더 포함한다. 상기 실시예에 있어서, 격자 패턴을 제조하는 목적은 패턴에 따른 광원의 인쇄를 용이하게 하기 위한 것이다.
다른 실시예에서, 상기 시스템은 각 레이저 광원을 인쇄한 후에 상기 레이저 광원을 경화시키기 위한 경화모듈을 더 포함한다. 상기 실시예에 있어서, 상기 경화는 상술한 실시예에서 설명한 바와 같다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예는
전처리된 기판을 잉크젯 인쇄기의 작업 영역에 배치하는 단계(S100)(상기 잉크젯 인쇄기에 사용된 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함함); 및
상기 잉크를 이용하여 상기 기판 상에 각 레이저 광원을 인쇄하는 단계(S200);를 포함하는 레이저 광원을 인쇄하는 방법을 도시했다.
상기 실시예의 경우, 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조를 실현했고, 이는 저렴하고 공업적인 레이저 광원 및 이의 다양한 디스플레이 장치 또는 조명 장치 등의 제조에 새로운 기술방안을 제공했고, 상기 레이저 광원은 독립적인 다수 그룹의 레이저 광원을 포함하는 모듈의 실현을 용이하게 하므로 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 서로 독립적으로 광을 방출할 수 있도록 하여, 출사광 사이에 레이저 간섭 및 중첩이 거의 일어나지 않아, 통상의 레이저 간섭으로 인한 스페클 현상을 최대한 제거했다.
알 수 있듯이, 잉크젯 인쇄는 잉크를 사용하여 인쇄해야 한다. 레이저 광원에 대응되게 상기 잉크는 레이저 염료가 도핑된 중합체 용액을 사용할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 전처리는 세정된 기판 상에 레이저 광원의 위치에 대응하는 격자 패턴을 제조하는 단계(S101)를 포함한다. 상기 실시예에 있어서, 격자 패턴을 제조하는 목적은 패턴에 따른 광원의 인쇄를 용이하게 하기 위한 것이다.
다른 일 실시예에서, 상기 방법은 각 레이저 광원을 인쇄한 후에 상기 레이저 광원을 경화시키는 단계(S300)를 더 포함한다. 상기 실시예에 있어서, 상기 경화는 상술한 실시예에서 설명한 바와 같다.
다른 일 실시예에서, 상기 광원은 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기될 수 있다.
상기 실시예는 또 다른 여기 방법을 개시했다. 물론, 펨초토 레이저에 의해 여기되든, 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 여기되든, 모두 잉크가 경화된 후에 형성된 광원 자체에 의해 결정된다. 다시 말하면, 상기 레이저 염료는 특정 직류 전압에 의해 여기될 수 있는 특징이 있어야 함이 분명하고, 예를 들면 직류 전압은 약 3V이다. 재료가 상이함에 따라, 직류 전압은 필요에 따라 펄스 전압으로 변경될 수 있다. 펄스 주파수 및 진폭은 표시에 필요한 갱신율에 부합하면 된다.
다른 일 실시예에서, 직류 전압 또는 펄스 전압에 의한 여기 방법을 사용할 경우, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 박막 트랜지스터에 의해 구동될 수 있거나, 산화물 반도체 박막 트랜지스터, 폴리실리콘 박막 트랜지스터, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터와 같은 기타 박막 트랜지스터에 의해 구동될 수 있다. 한 줄기 이상의 펨초토 레이저에 의한 여기 방법과 비교할 때, 직류 전압 또는 펄스 전압의 여기 방법은 각 픽셀 포인트를 단독으로, 심지어 동시에 제어할 수 있고, 이는 픽셀 급의 레이저 광원 장치에 매우 유용하다. 부수적으로, 이러한 여기 방법은 또한 레이저 디스플레이 분야에서 장비의 부피를 크게 줄일 수 있다.
상술한 실시예에서, 각 실시예에 대한 설명은 각자 강조된 부분이 있고, 특정 실시예에서 상세하게 설명되지 않은 부분에 대해서는 다른 실시예들의 관련 설명을 참조할 수 있다.
상술한 바와 같이, 이상의 실시예들은 본 발명의 기술방안을 설명하기 위한 것일 뿐 한정하기 위한 것은 아니며 상술한 실시예를 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명했으나, 당업자라면 상술한 각 실시예에 기재된 기술방안을 변경하거나, 또는 그 중 일부 기술특징을 등가적으로 대체할 수 있음을 이해할 것이며 이러한 변경 또는 대체의 경우, 대응하는 기술방안의 본질은 본 발명의 각 실시예의 기술방안의 범위를 벗어나지 않는다.

Claims (30)

  1. 레이저 패널에 있어서,
    상기 레이저 패널은 디스플레이에 사용되고, 상기 레이저 패널은 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조되고,
    상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있고,
    각 그룹의 레이저 광원 모듈은 RGB 3원색 광원을 포함하고,
    상기 잉크젯 인쇄의 잉크는 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조에 사용되고, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함하고,
    상기 발광염료는 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이고,
    상기 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질 또는 이들의 혼합물이고,
    상기 용매는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물인, 레이저 패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 펨초토 레이저에 의해 상기 복수의 광원을 여기시키는, 레이저 패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 패널은 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시키고,
    상기 복수의 광원 중의 각 광원은 모두 밀리미터 단위거나, 마이크로미터 단위 또는 더 작은 단위인, 레이저 패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 패널이 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응되는, 레이저 패널.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잉크는, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 300-1000mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 각각 1-3%이고, 이후 글리세린을 추가하되, 글리세린과 물의 체적비는 1:1-4인 배합방법 중 어느 하나를 사용하는, 레이저 패널.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 잉크는
    (1)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 400mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
    (2)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 800mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 3개 염료와 BSA의 질량비는 모두 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법;
    (3)스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료를 500mg/mL의 BSA수용액에 각각 넣되, 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B와 BSA의 질량비는 각각 2%, 2% 및 1%이고, 마지막으로 글리세린을 넣되, 글리세린과 물의 체적비는 1:2인 배합방법; 중 어느 하나를 사용하는, 레이저 패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 잉크는 액상의 중합체 프리폴리머를 포함하는 보조재료를 더 포함하는, 레이저 패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보조재료는 열 경화 에폭시 수지, NOA계열 광 경화 접착제 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 레이저 패널.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 인쇄는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄하는 하나 이상의 프린트 헤드로 진행되고,
    상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정되는, 레이저 패널.
  10. 레이저 어레이 장치에 있어서,
    상기 레이저 어레이 장치는 다수 그룹의 독립적인 레이저 광원 모듈을 포함하고, 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 복수의 광원을 포함하고, 상기 복수의 광원은 모두 잉크젯 인쇄에 의해 제조되고,
    상기 복수의 광원의 적어도 2개의 광원은 동일한 여기 조건에서 다른 색상의 광을 방출할 수 있고,
    각 그룹의 레이저 광원 모듈은 RGB 3원색 광원을 포함하고,
    상기 잉크젯 인쇄의 잉크는 잉크젯 인쇄에 의한 레이저 광원의 제조에 사용되고, 상기 잉크는 발광염료, 호스트 물질 및 용매를 포함하고,
    상기 발광염료는 스틸벤, 플루오레세인나트륨 및 로다민B의 3가지 레이저 염료 및 이들의 혼합물이고,
    상기 호스트 물질은 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, NOA계열 광 경화성 물질 또는 이들의 혼합물이고,
    상기 용매는 물, 디클로로메탄, 트리클로로메탄, 디메틸포름아미드 또는 이들의 혼합물인, 레이저 어레이 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    그중, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈은 펨초토 레이저에 의해 상기 복수의 광원을 여기시키는, 레이저 어레이 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 레이저 어레이 장치는 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시키고,
    상기 복수의 광원 중의 각 광원은 모두 밀리미터 단위이거나, 마이크로미터 단위 또는 더 작은 단위인, 레이저 어레이 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 레이저 어레이 장치가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응되는, 레이저 어레이 장치.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크젯 인쇄는 각 그룹의 레이저 광원 모듈 중의 각 광원을 순차적으로 인쇄하거나, 일괄적으로 인쇄하는 하나 이상의 프린트 헤드로 진행되고,
    상기 프린트 헤드의 크기는 상기 각 광원의 크기에 의해 결정되는, 레이저 어레이 장치.
  15. 레이저 프로젝터에 있어서,
    제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 레이저 어레이 장치를 포함하는, 레이저 프로젝터.
  16. 레이저 필름에 있어서,
    제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 레이저 어레이 장치를 포함하는, 레이저 필름.
  17. 레이저 디스플레이에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 레이저 패널을 포함하는, 레이저 디스플레이.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 디스플레이는 직류 전압 또는 펄스 전압에 의해 상기 복수의 광원을 여기시키는, 레이저 디스프레이.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 레이저 디스플레이가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응되는, 레이저 디스플레이.
  20. 전압구동 레이저 디스플레이에 있어서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 레이저 패널을 포함하는, 전압구동 레이저 디스플레이.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 직류 전압은 3V이고, 펄스 주파수 및 진폭 값은 표시에 필요한 갱신율에 부합하는, 레이저 디스플레이.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 광원 중의 각 광원은 대응하는 구동부에 의해 독립적으로 제어되는, 레이저 디스플레이.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 레이저 디스플레이가 이미지의 표시에 사용될 경우, 상기 각 그룹의 레이저 광원 모듈이 여기되어 방출하는 광은 모두 상기 이미지의 하나의 픽셀에 대응되는, 레이저 디스플레이.
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